"Questo tipo di emissioni si stanno ora concentrando perché il Protocollo di Montreal ha avuto un grande successo", afferma Luke Western, autore principale dello studio e ricercatore presso la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e l'Università di Bristol. "Le emissioni di CFC provenienti da usi diffusi e ora vietati sono scese a livelli così bassi che ora le emissioni di CFC provenienti da fonti prima insignificanti sono sul radar". Lo studio, condotto da un team internazionale di scienziati del NOAA, dell'Università di Bristol, dell'Empa, del CSIRO, dell'Università dell'East Anglia, dell'Università della California San Diego, dell'Università del Colorado a Boulder e del Forschungszentrum Jülich, è stato pubblicato questa settimana sulla rivista scientifica Nature Geoscience.

Le misurazioni dei CFC utilizzate nel nuovo studio sono state effettuate da diverse istituzioni utilizzando campioni d'aria in siti di tutto il mondo, tra cui l'American Samoa Baseline Observatory della NOAA. Immagine: Geoff Dutton/CIRES NOAA

Secondo i ricercatori, le emissioni di questi CFC non rappresentano attualmente una minaccia significativa per il ripristino dello strato di ozono. Tuttavia, a causa dell'attuale aumento, in futuro potrebbero contribuire in modo significativo alle emissioni totali di sostanze chimiche dannose per l'ozono. Essendo potenti gas a effetto serra, hanno anche un impatto sul clima: in totale, le loro emissioni equivalgono alle emissioni di CO₂ di un Paese più piccolo come la Svizzera nel 2020, o a circa l'1% delle emissioni totali di gas serra negli Stati Uniti, o a 1/1.000 delle emissioni globali di gas serra.

I CFC sono sostanze chimiche che distruggono lo strato di ozono protettivo della Terra. Un tempo erano ampiamente utilizzati nella fabbricazione di centinaia di prodotti, come spray aerosol, propellenti per schiume e materiali da imballaggio, solventi e refrigeranti. La produzione di CFC per questi scopi è stata vietata nel 2010 in base al Protocollo di Montreal.

Tuttavia, il trattato internazionale non vieta l'uso e la generazione di CFC nella produzione di altre sostanze chimiche, come gli idrofluorocarburi (HFC) e, più recentemente, le idrofluoroolefine (HFO), entrambi sviluppati come sostituti dei CFC.

Il nuovo studio si è concentrato su cinque CFC che attualmente hanno pochi usi noti - CFC-13, CFC-112a, CFC-113a, CFC-114a e CFC-115 - e hanno una vita atmosferica che va da 52 a 640 anni. In termini di impatto sull'ozono, le emissioni di questi cinque CFC sono equivalenti a circa un decimo delle attuali emissioni di CFC-11, una delle sostanze più comunemente controllate di questo gruppo.

Ricerca con vista: la stazione di ricerca di Jungfraujoch è adatta per l'osservazione a terra a lungo termine delle tendenze delle concentrazioni di gas in traccia nella libera troposfera grazie alla sua posizione unica, all'accessibilità durante tutto l'anno e all'eccellente infrastruttura. Immagine: Empa

Nello studio, il team di ricerca ha utilizzato le misurazioni provenienti da 14 siti in tutto il mondo, comprese le stazioni della rete AGAGE ("Advanced Global Atmospheric Gases Experiment") come quella gestita dall'Empa sullo Jungfraujoch, e un modello di trasporto atmosferico per dimostrare che l'abbondanza e le emissioni di questi CFC nell'atmosfera sono aumentate in tutto il mondo dopo che la loro produzione per la maggior parte degli usi è cessata nel 2010, raggiungendo addirittura livelli record nel 2020.

I ricercatori hanno osservato che l'aumento delle emissioni di tre dei CFC studiati - CFC-113a, CFC-114a e CFC-115 - potrebbe essere dovuto in parte al loro ruolo nella produzione di due comuni HFC utilizzati principalmente nelle apparecchiature di refrigerazione e condizionamento. "Poiché la fonte più probabile di questi composti è attualmente costituita da sottoprodotti dell'industria degli HFC, si teme che le emissioni di questi CFC possano continuare ad aumentare, viste le proiezioni di produzione di alcuni prodotti HFC di nuova generazione", ha dichiarato Martin Vollmer dell'Empa, uno dei coautori dello studio.

Le cause dell'aumento delle emissioni degli altri due CFC, CFC-13 e CFC-112a, invece, sono meno chiare. Vollmer: "Non siamo a conoscenza di alcun processo chimico attuale di fluorocarburi in cui queste due sostanze siano presenti come intermedio o sottoprodotto".

I ricercatori non sono stati in grado di determinare la provenienza delle emissioni; hanno documentato l'aumento delle emissioni globali, ma non sono stati in grado di identificare regioni di provenienza specifiche. Secondo Stefan Reimann dell'Empa, un altro coautore dello studio, uno dei motivi è da ricercare nei numerosi "punti ciechi" della rete di monitoraggio globale: "Anche se questo studio ha combinato misurazioni provenienti da reti e gruppi diversi, non abbiamo quasi nessun dato di misurazione da diverse regioni del mondo, comprese quelle con la maggiore produzione globale di fluorocarburi".

Se le emissioni di questi cinque CFC continueranno ad aumentare, gli effetti potrebbero annullare alcuni dei progressi compiuti nell'ambito del Protocollo di Montreal e contribuire in modo significativo al riscaldamento globale, affermano i ricercatori. Gli autori dello studio fanno notare che le emissioni potrebbero essere ridotte o evitate riducendo le perdite associate alla produzione di HFC e distruggendo adeguatamente tutti i CFC coprodotti. "Dato il continuo aumento di queste sostanze chimiche nell'atmosfera, potrebbe essere il momento di prendere in considerazione un inasprimento del Protocollo di Montreal", afferma un altro coautore dello studio, Johannes Laube del Forschungszentrum Jülich. Una conclusione dello studio, afferma Luke Western, è che i processi di produzione di alcuni sostituti dei CFC potrebbero non essere completamente rispettosi dell'ozono, anche se i sostituti stessi lo sono.